Czym jest ciemna energia? Największa tajemnica kosmosu

Ciemna energia wciąż pozostaje jedną z największych tajemnic kosmosu. Pomimo najnowszych przyrządów obserwacyjnych i nowoczesnych metod badawczych naukowcy wciąż zadają sobie pytanie, czym ona jest.

Wraz z zakończeniem przeglądu Dark Energy Survey, sześcioletniej międzynarodowej współpracy ponad 400 naukowców, którzy przeprowadzili jeden z najgłębszych, rozległych przeglądów nieba, astrofizycy są coraz bliżej znalezienia odpowiedzi. Na początku 2026 roku naukowcy pracujący nad przeglądem Dark Energy Survey opublikowali swoje ostateczne wyniki. Choć nie rozwikłują one tajemnic wszechświata, przybliżają ludzkość o krok do zrozumienia ciemnej energii.

– Nie odpowiedzieliśmy na wszystkie te pytania, mamy jednak pewne wskazówki. Wiemy lepiej niż kiedykolwiek, o co powinniśmy pytać i jak powinniśmy starać się na te pytania odpowiedzieć, ale wciąż nie mamy odpowiedzi – mówi Jonathan Blazek, adiunkt fizyki na Uniwersytecie Northeastern i współkierownik zespołu ds. modelowania i analizy projektu.

Siła rozpychająca, a nie przyciągająca

Około 13,8 mld lat temu wszechświat zaczął gwałtownie się rozszerzać w procesie powszechnie znanym jako Wielki Wybuch. Po tej początkowej, gwałtownej ekspansji, grawitacja spowolniła wzrost wszechświata. Podstawowe prawa głoszą, że „to, co się wznosi, musi spaść”. Ale nie do końca tak się stało.

W 1998 roku dwa zespoły naukowców badające eksplodujące gwiazdy odkryły, że 9 mld lat po powstaniu wszechświata zaczął on rosnąć szybciej. Winowajcą jest w dużej mierze nieznana siła, którą naukowcy nazwali ciemną energią.

– Nie widzimy jej bezpośrednio, a przynajmniej nie możemy jej łatwo zobaczyć bezpośrednio, więc nazywamy ją ciemną. Zachowuje się ona jak jakiś inny rodzaj energii we wszechświecie. Wydaje się, że rozpycha rzeczy, co jest naprawdę dziwne, ponieważ grawitacja przyciąga je do siebie – wyjaśnia Jonathan Blazek.

Naukowcy wciąż wiedzą stosunkowo niewiele o ciemnej energii, poza tym, że jest ona obecna w całym wszechświecie. Według Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA), około 68,3% do 70% wszechświata składa się właśnie z ciemnej energii. Naukowcy od wielu lat eksperymentują nad sposobami jej badania, m.in. za pomocą Dark Energy Survey.

Fermi National Accelerator Laboratory zbudowało niezwykle czuły aparat cyfrowy DECam i przymocowało go do teleskopu obsługiwanego przez Narodową Fundację Nauki USA w Chile. W ciągu 758 nocy naukowcy z projektu Dark Energy Survey rejestrowali informacje z 669 mln galaktyk oddalonych od Ziemi o miliardy lat świetlnych, pokrywających jedną ósmą nieba.

Zakres i szczegółowość danych zebranych w ramach badania Dark Energy Survey są bezprecedensowe. Dało to setkom naukowców wyjątkową okazję do zbadania jednego zestawu danych, mając na uwadze odrębne, ale zbieżne cele naukowe.

– Najnowsze wyniki opublikowane w ramach badania Dark Energy Survey stanowią rozszerzenie, a nie nową interpretację ludzkiej wiedzy na temat ciemnej energii – wypowiada się Jonathan Blazek.

Energia, która ewoluuje w czasie

Dane z przeglądu Dark Energy Survey ostatecznie mieszczą się gdzieś pomiędzy dwoma najbardziej powszechnymi modelami funkcjonowania ciemnej energii we Wszechświecie. Standardowy model kosmologiczny zakłada, że ​​gęstość ciemnej energii we Wszechświecie jest stała, podczas gdy drugi model zakłada, że ​​ewoluuje ona w czasie.

– Za każdym razem, gdy to robisz, nawet jeśli otrzymasz niezbyt ciekawą odpowiedź, która wygląda mniej więcej tak samo, jak poprzednia, ale z mniejszą niepewnością, nadal odpowiadasz na pewne pytania. Wciąż wykluczasz pewne rzeczy – opisuje Jonathan Blazek.

Jednym z najnowszych i największych osiągnięć projektu jest dokładna rekonstrukcja rozmieszczenia materii we wszechświecie. Aby dokonać tej kosmicznej kartografii, Blazek i jego współpracownicy opracowali bardziej zaawansowane metody pomiaru zjawiska zwanego soczewkowaniem grawitacyjnym.

Soczewkowanie występuje, gdy masywne obiekty, takie jak galaktyki, zachowują się jak kosmiczne szkła powiększające. Grawitacja galaktyki może zakrzywiać światło pochodzące od gwiazdy znajdującej się za nią, zniekształcając obraz widziany przez astronomów na Ziemi. Obserwując, jak bardzo grawitacja zakrzywia światło, mogą oni określić masę odległych obiektów, które wytwarzają tę grawitację.

Stworzenie mapy galaktyk jest stosunkowo łatwe. Stworzenie mapy całej materii i energii, a zwłaszcza praktycznie niewidocznej ciemnej energii, jest trudniejsze, ale możliwe dzięki ustaleniu, gdzie gromadzi się masa i jak silnie działa w tym miejscu grawitacja. Soczewkowanie grawitacyjne zapewnia jedno i drugie.

– Mapa, którą tworzymy na podstawie soczewkowania, tak naprawdę pokazuje nam prawdziwy, ukryty rozkład całej materii we wszechświecie – stwierdza Jonathan Blazek.

Lekcje i metody zdobyte w ramach projektu Dark Energy Survey już wpływają na nowe badania mające na celu znalezienie odpowiedzi na pytania dotyczące ciemnej energii i wszechświata. Obserwatorium Rubina w Chile jest jak „Super Dark Energy Survey”. Angażuje wielu znanych naukowców. Satelita Euclid i Teleskop Kosmiczny Roman, wystrzelone we wrześniu 2025 roku, mają podobne cele naukowe jak Dark Energy Survey.

– Koniec Dark Energy Survey oznacza „przekazanie pochodni” następnemu pokoleniu astronomów i kolejny etap wysiłków w celu sporządzenia mapy gwiazd. Z naukowego punktu widzenia, jest to dziedzictwo, które zostanie zachowane. To naprawdę wygląda jak koniec pewnej epoki i początek kolejnej – podsumowuje Jonathan Blazek.

Źródło: https://phys.org/news/2026-01-dark-energy-space-biggest.html